Hệ thống Lò Hơi: Cái nhìn tổng quan

Lò hơi là gì? Lò hơi là thiết bị công nghiệp có chức năng chính là tạo ra hơi nước áp suất cao bằng cách đun nóng nước. Hơi nước này được sử dụng trong nhiều ứng dụng như sản xuất điện, sấy khô sản phẩm, thanh trùng và khử trùng. Bài viết này của Lò hơi Bách Khoa sẽ cung cấp chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại và ứng dụng của nồi hơi trong công nghiệp, đồng thời hướng dẫn cách vận hành, bảo trì và lựa chọn lò hơi phù hợp để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

Hệ thống lò hơi là gì

Lò hơi là một hệ thống thiết bị công nghiệp có chức năng chuyển hóa nước thành hơi nước. Nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu sẽ được truyền vào nước, làm cho nước sôi và chuyển hóa thành hơi. Hơi nước này sau đó được dẫn đi để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau trong sản xuất công nghiệp.

Cấu tạo của một hệ thống lò hơi

• Hệ thống hơi: Làm nhiệm vụ thu thập, kiểm soát lượng hơi nóng mà lò hơi tạo ra.

• Hệ thống cấp nước cho nồi hơi: Hệ thống sẽ cấp nước vào trong nồi hơi để tạo nên hơi nước nóng.

• Hệ thống nhiên liệu đầu vào: Nó có nhiệm vụ cấp nhiệt liệu để đốt tạo ra hơi nước, nhiệt cao.

• Thiết bị điều khiển, một số loại van hơi nóng.

Cụ thể các bộ phận của lò hơi như sau:

• Buồng đốt: Nơi để chứa tất cả nguyên liệu để đốt lò hơi. Nhiệt độ của đốt có thể tăng cao lên vài trăm độ C nếu lò hơi hoạt động.

• Đầu đốt: Nó chính là nơi cấp khí, nguồn nguyên liệu cháy cho lò hơi.

• Bộ phận cảm biến nhiệt: Nó sẽ cảm biến tự động nhận biết được nhiệt trong lò hơi và điều khiển việc lò hơi dừng lại hay tiếp tục tự động đốt.

• Bộ trao đổi nhiệt: Nó sẽ đưa nhiệt từ buồng đốt để làm nước trong lò hơi nóng, đẩy nhanh tốc độ bay hơi.

• Bể mở rộng: Có nhiệm vụ bảo vệ lò hơi.

• Hệ thống bơm tuần hoàn: Bơm sẽ đẩy nguồn nước nóng đi vào ống dẫn cho lò hơi vận hành và đẩy lượng nước dư sau khi kết thúc quá trình trao đổi nhiệt về lại bể chứa.

• Van chảy ngược: Là thiết bị chuyên dùng cho hơi nóng, chống dòng chảy ngược về gây hỏng bơm, bảo vệ nồi hơi.

• Dòng trở lại: Chính là các dòng sau đi đã nguội thì sẽ theo đường ống về lại lò hơi.

Nguyên lí hoạt động của hệ thống lò hơi

Cung cấp nhiên liệu và không khí:

• Nhiên liệu: Than, dầu, khí đốt, sinh khối hoặc các loại nhiên liệu khác được đưa vào buồng đốt của lò hơi.

• Không khí: Không khí được cung cấp vào buồng đốt để hỗ trợ quá trình cháy. Lượng không khí cung cấp cần được điều chỉnh để đảm bảo quá trình cháy diễn ra hoàn toàn, tránh lãng phí nhiên liệu và gây ô nhiễm môi trường.

Đốt cháy nhiên liệu:

• Sinh nhiệt: Khi nhiên liệu tiếp xúc với không khí và nguồn đánh lửa, quá trình cháy xảy ra. Nhiệt lượng lớn được giải phóng.

• Tạo khói: Sản phẩm của quá trình cháy bao gồm khí CO2, hơi nước, các hạt tro và một số khí độc hại khác. Khói này sẽ được dẫn qua ống khói và thải ra ngoài.

Truyền nhiệt:

• Vách lò: Nhiệt lượng từ quá trình cháy truyền qua vách lò, làm nóng các ống chứa nước bên trong.

• Ống dẫn nhiệt: Các ống dẫn nhiệt được thiết kế để tăng diện tích tiếp xúc giữa lửa và nước, giúp quá trình truyền nhiệt diễn ra hiệu quả hơn.

• Nước: Nước bên trong các ống hấp thụ nhiệt và dần nóng lên.

Hóa hơi:

• Điểm sôi: Khi nhiệt độ của nước đạt đến điểm sôi (100°C ở áp suất khí quyển), nước bắt đầu chuyển hóa thành hơi nước.

• Tạo hơi: Hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, được tạo ra liên tục trong quá trình hoạt động của lò hơi.

Tách hơi và nước:

• Buồng hơi: Hơi nước được tách khỏi nước trong buồng hơi.

• Ống dẫn hơi: Hơi nước được dẫn qua các ống dẫn đến các thiết bị sử dụng.

Điều chỉnh:

• Van điều khiển: Các van điều khiển được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng nước cấp, lượng nhiên liệu cung cấp và lượng hơi cung cấp cho các thiết bị sử dụng.

• Thiết bị an toàn: Các thiết bị an toàn như van an toàn, đồng hồ đo áp suất, nhiệt kế... được lắp đặt để đảm bảo an toàn cho quá trình vận hành.

Ưu nhược điểm nồi hơi công nghiệp

Ưu điểm

• Sử dụng an toàn nếu đảm bảo đúng quy trình, không gây cháy nổ cho những thiết bị, hệ thống gia nhiệt dùng ở phía sau của nó.

• Lò hơi có thể sản sinh 1 lượng hơi nóng mang nhiệt cao. Hơi này là nguồn nguyên liệu sạch, thân thiện và hoàn toàn không gây hại cho môi trường.

• Có nhiều thiết kế lò hơi, đảm bảo nhỏ gọn và không bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích giống các lò kiểu cũ.

• Thiết bị có thể làm việc tự động. Nhà máy có thể thiết kể để vận hành tự động hóa tối ưu, giảm thiểu chi phí nhân công, tiết kiệm điện năng.

• Tiết kiệm được nhiên liệu cũng như đa dạng các nhiên liệu có sẵn để đốt nồi hơi: than đá, củi, than trấu… Đây là những nhiên liệu đạt hiệu quả cao nhưng có giá thành rẻ.

• Lò hơi không phải động cơ nên nó không gây ra tiếng ồn, làm việc nhịp nhàng, êm ái.

• Hiệu suất thiết bị khi làm việc có thể khai thác đến 90%. Nó đáp ứng được hầu hết các yêu cầu sử dụng của khách hàng trong công nghiệp.

Nhược điểm

• Song song với các điểm nổi bật thì nó vẫn có những nhược điểm mà trong tương lai tới, con người sẽ phải tìm cách để khắc phục.

• Sau 1 thời gian dài sử dụng thì hầu hết các nồi hơi đều có mảng bám, lắng cặn. Đó là nguyên nhân khiến hiệu suất làm việc giảm. Do nguồn nước cấp chưa sạch, vẫn có các tạp chất và vôi.

• Đối với những lò hơi chuyên dùng dầu, đốt củi hay than trấu, than đá… thì quá trình đốt nóng sẽ sản sinh ra rất nhiều khí độc hại như SO2, CO2. Nó sẽ gây ra ô nhiễm môi trường, khói bụi, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và vật xung quanh.

• Cuối cùng chính là những nồi hơi đốt bằng củi tuy rằng ngày nay sử dụng rất ít nhưng nó dùng nhiều củi, buộc con người phải đốn cây, chặt phá rừng. Lâu dài, nó gây mất cân bằng sinh thái. Đó là điều mà không ai mong muốn cả.

Những vấn đề thường gặp và cần lưu ý trong hệ thống lò hơi

Vấn đề về nước cấp:

• Cạn nước: Đây là một trong những sự cố nghiêm trọng nhất, có thể gây ra hư hỏng nặng cho lò hơi. Nguyên nhân có thể do:
  • Bơm cấp nước hỏng hoặc hoạt động không ổn định.
  • Van cấp nước bị tắc hoặc hở.
  • Mức nước trong bình cấp nước quá thấp.
• Chất lượng nước kém: Nước cấp chứa nhiều tạp chất, độ cứng cao có thể gây ra đóng cặn trong ống dẫn, giảm hiệu suất truyền nhiệt và tăng nguy cơ ăn mòn.
• Độ kiềm trong nước quá cao: Gây ra hiện tượng đóng cặn kiềm, ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt.

Vấn đề về nhiên liệu:

• Chất lượng nhiên liệu kém: Nhiên liệu chứa nhiều tạp chất, độ ẩm cao sẽ làm giảm hiệu suất cháy, tăng lượng khí thải độc hại.
• Cung cấp nhiên liệu không ổn định: Gây ra hiện tượng cháy không đều, ảnh hưởng đến nhiệt độ lò.

Vấn đề về quá trình cháy:

• Cháy không hoàn toàn: Do lượng không khí cấp không đủ, gây ra tình trạng sinh ra khí CO, làm giảm hiệu suất và gây ô nhiễm môi trường.
• Tốc độ cháy quá nhanh hoặc quá chậm: Ảnh hưởng đến nhiệt độ lò và tuổi thọ của vật liệu chịu lửa.

Vấn đề về ăn mòn:

• Ăn mòn hóa học: Do sự tác động của các chất hóa học có trong nước cấp và sản phẩm cháy.
• Ăn mòn điện hóa: Do sự chênh lệch điện thế giữa các kim loại trong hệ thống.

Vấn đề về đóng cặn:

• Đóng cặn ở các bề mặt trao đổi nhiệt: Làm giảm hiệu suất truyền nhiệt, tăng tiêu thụ nhiên liệu.
• Đóng cặn ở các van, ống dẫn: Gây tắc nghẽn, ảnh hưởng đến quá trình vận hành.

Vấn đề về rò rỉ:

• Rò rỉ hơi: Gây mất nhiệt, tăng nguy cơ bỏng và gây ô nhiễm môi trường.
• Rò rỉ nước: Gây lãng phí nước, làm giảm hiệu suất và có thể gây ra các vấn đề khác.

Vấn đề về tự động hóa:

• Hệ thống điều khiển tự động không hoạt động ổn định: Gây khó khăn trong việc điều chỉnh các thông số vận hành.
• Cảm biến đo lường không chính xác: Dẫn đến việc ra quyết định điều khiển sai.

Trên đây là những thông tin về hệ thống lò hơi do Lò hơi Bách Khoa tổng hợp. Nếu cần tư vấn hay đặt mua lò hơi vui lòng liên hệ.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN LÒ HƠI BÁCH KHOA

Địa chỉ: Số 15A/8 Đường Tam Bình, P. Hiệp Bình Chánh, Tp Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh

Hotline: 0917 754 059

Email: truongnv@hexboiler.com